Dabour Hub EGالمنهج المصري الحديث 2026/2027
استنتاج القوة الدافعة المستحثة اللحظية

استنتاج القوة الدافعة المستحثة اللحظية

النقطة 2 من 6 — الدرس الثالث: المولد الكهربي (الدينامو AC) وتقويم التياربنك الأسئلة: 8 سؤال (6 مصوّر)

02 ثانيًا: استنتاج القوة الدافعة المستحثة اللحظية

  • نأخذ ضلعًا من الملف الدوار طوله L، يدور في دائرة نصف قطرها r بسرعة زاوية ω.
  • السرعة الخطية للضلع: v = ω r
  • ω السرعة الزاوية، وω = 2π f حيث f التردد.
  • القوة الدافعة المستحثة في الضلع الواحد: \[\begin{gathered}\,\text{emf} = B L v \sin \theta = B L \omega r \sin \theta \end{gathered}\]
  • θ الزاوية بين اتجاه السرعة واتجاه الفيض.
  • الضلعان المتقابلان يسهمان معًا، فالقوة الدافعة الكلية للملف:

\[\begin{gathered}\,\text{emf} = 2 B L \omega r \sin \theta \end{gathered}\]

  • ولأن مساحة وجه الملف A = L × 2r:

\[\begin{gathered}\,\text{emf} = B A \omega \sin \theta \end{gathered}\]

  • وإذا كان عدد لفات الملف N:

\[\begin{gathered}\,\text{emf} = N B A \omega \sin \theta \end{gathered}\]

  • أي أن القوة الدافعة تتغير جيبيًا مع الزمن (منحنى جيبي).

القيمة العظمى

  • تبلغ القوة الدافعة نهايتها العظمى عندما sin θ = 1، أي θ = 90°، حين يكون مستوى الملف موازيًا لخطوط الفيض:

\[\begin{gathered}(\,\text{emf})_{\,\text{max}} = N B A \omega = N B A (2\pi f)\end{gathered}\]

  • وتكون صفرًا عندما θ = 0°، أي حين يكون الملف عموديًا على اتجاه الفيض.
  • بدلالة النهاية العظمى:

\[\begin{gathered}\,\text{emf} = (\,\text{emf})_{\,\text{max}} \sin \theta = (\,\text{emf})_{\,\text{max}} \sin (2\pi f t)\end{gathered}\]

التيار المستحث

  • يتناسب التيار المستحث طرديًا مع القوة الدافعة:

\[\begin{gathered}I = I_{\,\text{max}} \sin (2\pi f t)\end{gathered}\]

  • يبلغ التيار نهايته العظمى عندما تبلغ القوة الدافعة نهايتها العظمى.
  • يكون التيار صفرًا عندما تنعدم القوة الدافعة.
✍️ أمثلة محلولة
  • مثال 1: ملف في مولد بسيط عدد لفاته 100 ومساحة وجهه 0.01 m² يدور بتردد 50 Hz في مجال كثافة فيضه 0.2 T.
  • احسب النهاية العظمى للقوة الدافعة، وقيمتها عندما تكون الزاوية 30°.
  • الحل:
  • \[\begin{gathered}\omega = 2\pi f = 2\pi \times 50 \approx 314.2 \,\text{rad}/s\end{gathered}\]
  • \[\begin{gathered}(\,\text{emf})_{\,\text{max}} = N B A \omega = 100 \times 0.2 \times 0.01 \times 314.2 \approx 62.8 V\end{gathered}\]
  • عند θ = 30°: \[\begin{gathered}\,\text{emf} = 62.8 \times \sin 30{}^{\circ} = 62.8 \times 0.5 = 31.4 V\end{gathered}\]

📝 بنك أسئلة هذه النقطة

8 سؤال مرتبط بهذه النقطة فقط، منها 6 سؤال بالصور.